[实用新型]一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，广泛应用于高压电机、特别是多台高压电机软启动和电网无功补偿，对于电力、冶金、矿山、油田高压电机软启动和电网无功补偿特别适用，属于电力配电用控制与调节开关技术领域。

背景技术

交流电机应用广泛。在大部分场合，电机不需要调速，但高压大容量电机启动对电网冲击很大，造成电压波动，其他设备欠压，运行不良影响生产；对电机冲击大，造成部件老化甚至鼠笼损坏、断条，缩短电机使用寿命；对机械传动部件联轴器、此轮箱皮带及被驱动负载冲击大，导致这些部件使用寿命缩短。

目前，常见的高压异步电机启动方法：定子回路串联电抗器、液态电阻、普通饱和电抗器、可控硅等。串联电抗器为分级启动，启动性能差，旋转损失大，有二次冲击，噪声大；液态电阻占地面积大，维护量大，能耗较高，启动性能固定，无法调节，且启动特性跟环境温度息息相关，对环境温度十分敏感；普通饱和电抗器控制性能遇有电抗器，其电抗器具有较宽的调节范围，可以克服串联电抗器启动存在的问题，可靠性能高，大启动噪声大，可达80-90dB，甚至更高，而且需要提供大容量体积的启动辅助电源设备。由于励磁回路与主回路分开，在短时工作的启动场合，有一定的安全隐患；串联可控硅实现电机端电压的调节达到软启动的目的，理论上讲是理想的启动方式，但是在高压场合，由于需要高压可控硅，可靠性能不易得到保证，维护量大，价格高。

电力系统无功平衡对提高全网经济效益和改善供电质量至关重要，随着大功率有源器件及控制技术的发展，使得瞬时性的无功补偿得以实现，电能质量得到很好的改善。SVC以作为成熟性产品近年在国际国内供电、用电中得到推广。

目前， SVC动态无功补偿主要有两种：一种是TCR相控电抗器SVC，其特点是响应快，技术成熟，但无法摆脱姿势难以克服的固有缺陷：可靠稳定性不高、维护量大；设备复杂、造价高；体积庞大、增加占地面积、建设费用高。一种是MCR磁控电抗器SVC，其特点：噪声小、谐波小、损耗低；响应速度快、运行安全、寿命长、免维护；占地面积小。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种控制简单，操作简便，运行稳定可靠的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关。

 本实用新型的技术方案是：一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，它包括串联组合开关断路器、旁路并联组合开关断路器、补偿组合开关断路器及控制系统；串联组合开关断路器串联在MCR磁阀式可控电抗器和电机M之间，用于在控制系统的作用下实现软启动回路的电抗调节；旁路并联组合开关断路器并联在电网系统母线与MCR磁控式可控电抗器之间，用于在控制系统的作用下完成高压开关的软启动；补偿组合开关断路器与MCR磁阀式可控电抗器串联，用于实现动态无功补偿的补偿模式的切换。

在上述技术方案的基础上进一步的技术方案是：

所述的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，其串联组合开关断路器其各开关并联后与MCR磁阀式可控电抗器串联连接对应的电机M。

所述的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，其旁路并联组合开关断路器其各开关并联后与MCR磁阀式可控电抗器并联旁路在电网系统母线下连接对应的电机M。

所述的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，其补偿组合开关断路器与串联组合开关断路器并联后与MCR磁阀式可控电抗器串联后接地，通过控制系统控制补偿组合开关断路器闭合使MCR磁阀式可控电抗器为无功补偿模式。

对本实用新型所连接到的MCR磁阀式饱和电抗器原理和本实用新型效果简述如下：

图2中，MCR磁阀式可控电抗器是一种铁芯中具有多种面积的电抗器，截面积较小的部分被称为磁阀，磁阀部分能在极限饱和区连续调节，使得MCR磁阀式可控电抗器的感抗可大范围连续变化。MCR磁阀式可控电抗器有一个四柱铁芯和绕组组成，中间两个铁芯为工作铁芯，Nb为控制绕组，N为工作绕组。由于可控硅接于控制绕组上，其电压很低，约为电网系统额定电压的1%~3%，运行的可靠性大大提高。当工作绕组两端接上交流电压时，控制绕组上就会感应出相应的电压，在电压的正半周T1导通，电压的负半周T2导通，通过控制T1、T2的导通角大小，即可控制直流励磁的大小从而控制工作铁芯的磁导率，实现电抗值得连续可调，实现电机M的恒流软启动，实现动态无功调节。

附图说明

图1是本实用新型用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的切换组合开关原理图。